機(jī)械設(shè)計(jì)精品課程課件學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1機(jī)械設(shè)計(jì)精品課程課件機(jī)械設(shè)計(jì)精品課程課件第一頁，共86頁。第五章 螺紋聯(lián)接與螺旋(luxun)傳動(dòng) 螺紋有內(nèi)外之分，內(nèi)外螺紋共同組成螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)。螺紋有內(nèi)外之分，內(nèi)外螺紋共同組成螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)。 對(duì)螺紋的總要求是有足夠的強(qiáng)度和良好的工藝性，針對(duì)不對(duì)螺紋的總要求是有足夠的強(qiáng)度和良好的工藝性，針對(duì)不同的螺紋提出同的螺紋提出(t ch)(t ch)不同的要求。不同的要求。 對(duì)聯(lián)接螺紋：自鎖、緊密性對(duì)聯(lián)接螺紋：自鎖、緊密性 對(duì)傳動(dòng)螺紋：效率，耐磨、強(qiáng)度對(duì)傳動(dòng)螺紋：效率，耐磨、強(qiáng)度第1頁/共86頁第二頁，共86頁。一、螺紋一、螺紋(luwn)的形成的形成5 51 1 螺螺 紋紋d2螺旋

2、 線螺旋 線 -一 動(dòng) 點(diǎn) 在 一 圓 柱 體 的 表 面 上 ， 一 邊 繞 軸 線 等 速 旋 轉(zhuǎn)一 動(dòng) 點(diǎn) 在 一 圓 柱 體 的 表 面 上 ， 一 邊 繞 軸 線 等 速 旋 轉(zhuǎn)(xunzhun)，同時(shí)沿軸向作等速移動(dòng)的軌跡。，同時(shí)沿軸向作等速移動(dòng)的軌跡。螺紋螺紋-一平面圖形沿螺旋線運(yùn)動(dòng)一平面圖形沿螺旋線運(yùn)動(dòng)(yndng)，運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)(yndng)時(shí)保持該時(shí)保持該圖形通過圓柱體的軸線，就得到螺紋。圖形通過圓柱體的軸線，就得到螺紋。螺紋螺紋第2頁/共86頁第三頁，共86頁。按螺紋按螺紋(luwn)的牙型分的牙型分螺紋螺紋(luwn)的 分的 分類類按螺紋按螺紋(luwn)的旋向分的旋向

3、分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋第3頁/共86頁第四頁，共86頁。按螺紋按螺紋(luwn)的牙型分的牙型分螺紋螺紋(luwn)的 分的 分類類按螺紋按螺紋(luwn)的旋向分的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋第4頁/共86頁第五頁，

4、共86頁。按螺紋按螺紋(luwn)的牙型分的牙型分螺紋螺紋(luwn)的 分的 分類類按螺紋按螺紋(luwn)的旋向分的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋單線螺紋單線螺紋多線螺紋多線螺紋外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋螺紋副螺紋副第5頁/共86頁第六頁，共86頁。外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋潘存云教授研制潘存云教授研制第6頁/共86頁第七頁，共86頁。按螺紋按螺紋(luwn)的牙型分的牙型分螺紋螺紋(luwn

5、)的 分的 分類類按螺紋按螺紋(luwn)的旋向分的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋單線螺紋單線螺紋多線螺紋多線螺紋外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接螺紋傳動(dòng)螺紋傳動(dòng)螺紋螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)第7頁/共86頁第八頁，共86頁。聯(lián)接聯(lián)接(linji)螺紋螺紋傳動(dòng)傳動(dòng)(chundng)螺紋螺紋潘存云教授研制潘存云教授研制第8頁/共86頁第九頁，共86頁。按螺紋按螺紋(luwn)的牙型分的牙型分螺紋螺紋(

6、luwn)的 分的 分類類按螺紋按螺紋(luwn)的旋向分的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋單線螺紋單線螺紋多線螺紋多線螺紋外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接螺紋傳動(dòng)螺紋傳動(dòng)螺紋圓柱螺紋圓柱螺紋圓錐螺紋圓錐螺紋第9頁/共86頁第十頁，共86頁。圓柱螺紋圓柱螺紋圓錐螺紋圓錐螺紋潘存云教授研制潘存云教授研制管螺紋管螺紋第10頁/共86頁第十一頁，共86頁。二、普通二、普通(ptng)(ptng)螺

7、紋的主要參數(shù)螺紋的主要參數(shù)大徑大徑d即螺紋的公稱直徑。即螺紋的公稱直徑。小徑小徑d1常用于聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算。常用于聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算。中徑中徑d2常用于聯(lián)接的幾何計(jì)算。常用于聯(lián)接的幾何計(jì)算。螺距螺距P螺紋相鄰兩個(gè)牙型上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的螺紋相鄰兩個(gè)牙型上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的軸向距離。軸向距離。牙型角牙型角a螺紋軸向截面內(nèi)，螺紋牙型兩螺紋軸向截面內(nèi)，螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角側(cè)邊的夾角(jijio)。升角升角y螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角的平面間的夾角(jijio)。線數(shù)線數(shù)n螺紋的螺旋線數(shù)目。螺紋的螺旋線數(shù)目。導(dǎo)程導(dǎo)程S螺紋上任一點(diǎn)沿同一條螺旋線轉(zhuǎn)螺紋上任一點(diǎn)沿同一條螺旋線轉(zhuǎn)一周所

8、移動(dòng)的軸向距離，一周所移動(dòng)的軸向距離，S=nP。升角升角y y的計(jì)算式為：的計(jì)算式為：22arctanarctandnPdSy第11頁/共86頁第十二頁，共86頁。 普通螺紋以大徑普通螺紋以大徑d d為公稱直徑，同一公稱直徑可以有多種螺距為公稱直徑，同一公稱直徑可以有多種螺距(luj)(luj)，其中螺距，其中螺距(luj)(luj)最大的稱為粗牙螺紋，其余的統(tǒng)稱最大的稱為粗牙螺紋，其余的統(tǒng)稱為細(xì)牙螺紋。為細(xì)牙螺紋。60螺紋螺紋(luwn)的精度等級(jí)的精度等級(jí):A級(jí)級(jí)B級(jí)級(jí)C級(jí)級(jí)公差小，精度最高，用于配合精確公差小，精度最高，用于配合精確(jngqu)，防振動(dòng)，防振動(dòng)等場(chǎng)合；等場(chǎng)合；受載較大且

9、經(jīng)常拆卸，調(diào)整或承受變載荷的聯(lián)接；受載較大且經(jīng)常拆卸，調(diào)整或承受變載荷的聯(lián)接；用于一般聯(lián)接，最常用。用于一般聯(lián)接，最常用。粗牙螺紋粗牙螺紋應(yīng)用應(yīng)用最廣最廣細(xì)牙螺紋的優(yōu)點(diǎn)：細(xì)牙螺紋的優(yōu)點(diǎn)：升角小、小徑大、自鎖性好、強(qiáng)度高升角小、小徑大、自鎖性好、強(qiáng)度高缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不耐磨易滑扣。不耐磨易滑扣。應(yīng)用：應(yīng)用：薄壁零件、受動(dòng)載荷的聯(lián)接和微調(diào)機(jī)構(gòu)。薄壁零件、受動(dòng)載荷的聯(lián)接和微調(diào)機(jī)構(gòu)。Pd粗牙粗牙dP細(xì)牙細(xì)牙dP細(xì)牙細(xì)牙第12頁/共86頁第十三頁，共86頁。梯形梯形(txng)(txng)螺紋：螺紋：梯梯形形鋸齒形鋸齒形30330鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋(luwn):常用于傳動(dòng)。常用于傳動(dòng)。= 15= 3粗牙普

10、通螺紋、細(xì)牙普通螺紋和梯形粗牙普通螺紋、細(xì)牙普通螺紋和梯形(txng)螺紋的基本尺寸見后螺紋的基本尺寸見后續(xù)各表（或查閱相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）。續(xù)各表（或查閱相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）。螺紋的基本尺寸：螺紋的基本尺寸：第13頁/共86頁第十四頁，共86頁。潘存云教授(jioshu)研制d dd d2 2d d1 1P P用螺紋用螺紋(luwn)(luwn)密封的管螺紋密封的管螺紋(luwn)(luwn)普通普通(ptng)(ptng)細(xì)牙細(xì)牙螺紋螺紋管管螺紋螺紋非螺紋密封管非螺紋密封管螺紋螺紋（圓柱管壁（圓柱管壁=55）用螺紋密封管用螺紋密封管螺紋螺紋（圓錐管壁（圓錐管壁=55）60圓錐管圓錐管螺紋螺紋公

11、稱直徑公稱直徑-管子的公稱通徑。管子的公稱通徑。5555非螺紋密封的管非螺紋密封的管螺紋螺紋d dd d2 2d d1 1P P2第14頁/共86頁第十五頁，共86頁。52 螺紋聯(lián)接(lin ji)的類型及螺紋聯(lián)接(lin ji)件 一、螺紋聯(lián)接(lin ji)主要類型1、螺栓(lushun)聯(lián)接a) 普通螺栓聯(lián)接被聯(lián)接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過通孔與螺母配合使用。裝配后孔與桿間有間隙，并在工作中不許消失，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，可多個(gè)裝拆，應(yīng)用較廣。b) 精密螺栓聯(lián)接裝配后無間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用，采用基孔制配合鉸制孔螺栓聯(lián)接a(a)d(b)l1d0a(a)d(b

12、)l1d0第15頁/共86頁第十六頁，共86頁。2、雙頭螺柱聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接用兩頭均有螺紋的桿柱和螺母把被聯(lián)接件固定起來用兩頭均有螺紋的桿柱和螺母把被聯(lián)接件固定起來(qli)被聯(lián)接件之一為光孔、另一個(gè)為螺紋孔被聯(lián)接件之一為光孔、另一個(gè)為螺紋孔適用于被聯(lián)接件之一厚度很大，而又不宜鉆通孔，但又經(jīng)常拆卸的地方，適用于被聯(lián)接件之一厚度很大，而又不宜鉆通孔，但又經(jīng)常拆卸的地方，第16頁/共86頁第十七頁，共86頁。3 3、螺釘聯(lián)接、螺釘聯(lián)接 被聯(lián)接件同上。只用螺栓，不用螺母，直接把螺釘擰進(jìn)缸體的螺釘孔中。被聯(lián)接件同上。只用螺栓，不用螺母，直接把螺釘擰進(jìn)缸體的螺釘孔中。 適用于載荷較輕，且不經(jīng)常裝折的場(chǎng)

13、合適用于載荷較輕，且不經(jīng)常裝折的場(chǎng)合(chng h)(chng h)。 常用于軸承蓋螺釘聯(lián)接。常用于軸承蓋螺釘聯(lián)接。 第17頁/共86頁第十八頁，共86頁。四、緊定螺釘聯(lián)接四、緊定螺釘聯(lián)接 利用擰入被聯(lián)接件螺利用擰入被聯(lián)接件螺紋孔中的螺釘末端頂住紋孔中的螺釘末端頂住另一零件的表面，達(dá)到另一零件的表面，達(dá)到固定零件的相對(duì)位置，固定零件的相對(duì)位置，可傳遞不大的力或扭矩可傳遞不大的力或扭矩。 還有地腳螺釘、吊環(huán)還有地腳螺釘、吊環(huán)螺釘、螺釘、T T型槽螺釘型槽螺釘 螺紋聯(lián)接件應(yīng)用廣泛螺紋聯(lián)接件應(yīng)用廣泛，所以結(jié)構(gòu)、形狀、尺，所以結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸都制定有國家標(biāo)準(zhǔn)寸都制定有國家標(biāo)準(zhǔn)( (u ji bio u

14、 ji bio zhn)zhn)，見手冊(cè)。，見手冊(cè)。 第18頁/共86頁第十九頁，共86頁。特殊(tsh)聯(lián)接：地腳螺栓聯(lián)接 , 吊環(huán)螺釘聯(lián)接第19頁/共86頁第二十頁，共86頁。二、螺紋(luwn)聯(lián)接件 1）螺栓 普通螺栓 六角頭，小六角頭，標(biāo)準(zhǔn)六角頭，大六角頭, 內(nèi)六角 鉸制孔螺栓螺紋部分直徑(zhjng)較小螺母klgklsdsda1530rlsde輾制末端第20頁/共86頁第二十一頁，共86頁。 2）雙頭螺柱兩端(lin dun)帶螺紋 A型有退刀槽 B型無退刀槽bmB型XA型bm輾制末端X倒角端lbXdsdl輾制末端Xbdsd倒角端第21頁/共86頁第二十二頁，共86頁。3）螺釘

15、與螺栓區(qū)別要求(yoqi)螺紋部分直徑較粗;要求(yoqi)全螺紋nbXdktldRnbXdktldR第22頁/共86頁第二十三頁，共86頁。4）緊定螺釘 錐 端適于零件表面硬度較低不常拆卸常合 平 端接觸面積大、不傷零件表面，用于頂緊硬度較大的平面，適于經(jīng)常拆卸 圓柱端壓入軸上凹抗中，適于緊定空心(kng xn)軸上零件的位置輕材料和金屬薄板nRld90t第23頁/共86頁第二十四頁，共86頁。5）螺母(lum) 六角螺母(lum)：標(biāo)準(zhǔn)，扁，厚 emsd3015emsd3015圓螺母+止退墊圈帶有缺口，應(yīng)用時(shí)帶翅墊圈內(nèi)舌嵌入(qin r)軸槽中，外舌嵌入(qin r)圓螺母的槽內(nèi)，螺母即被

16、鎖緊DC1120btHD1dC4530b3030303015d0D1hd1d2平墊圈斜墊圈DC1120btHD1dC4530b3030303015d0D1hd1d2平墊圈斜墊圈DC1120btHD1dC4530b3030303015d0D1hd1d2平墊圈斜墊圈DC1120btHD1dC4530b3030303015d0D1hd1d2平墊圈斜墊圈第24頁/共86頁第二十五頁，共86頁。6）墊圈(din qun)DC1120btHD1dC4530b3030303015d0D1hd1d2平墊圈斜墊圈DC1120btHD1dC4530b3030303015d0D1hd1d2平墊圈斜墊圈作用：增加支撐

17、面積作用：增加支撐面積(minj)以減小壓強(qiáng)，避免擰緊螺母擦傷表面、防松。以減小壓強(qiáng)，避免擰緊螺母擦傷表面、防松。第25頁/共86頁第二十六頁，共86頁。5 螺紋(luwn)聯(lián)接的預(yù)緊和防松 一、預(yù)緊預(yù)緊目的保持正常工作(gngzu)。如汽缸螺栓聯(lián)接，有緊密性要求，防漏氣，接觸面積要大，靠摩擦力工作(gngzu)，增大剛性等。增大剛性增加聯(lián)接剛度、緊密性和提高防松能力預(yù)緊力QP預(yù)先軸向作用力（拉力）螺紋聯(lián)接：松聯(lián)接在裝配時(shí)不擰緊，只存受外載時(shí)才受到力的作用 緊聯(lián)接在裝配時(shí)需擰緊，即在承載(chngzi)時(shí)，已預(yù)先受力，預(yù)緊力QP預(yù)緊過緊擰緊力QP過大，螺桿靜載荷增大、降低本身強(qiáng)度 過松擰緊力Q

18、P過小，工作不可靠 第26頁/共86頁第二十七頁，共86頁。擰緊時(shí)螺母(lum)：T=T1+T2T擰緊力矩 T1螺紋摩擦阻力矩 T2螺母(lum)端環(huán)形面與被聯(lián)接件間的摩擦力矩2)(21dtgQTvP)(31202130312dDdDQfTpc )(32)(21 20213031221dDdDftgdQTTTcvp)(32)(21202130212dDdDdftgddKcvdKQTP 一般(ybn) K=0.10.3 擰緊力矩(l j)系數(shù)由于直徑過小的螺栓，容易在擰緊時(shí)過載拉斷，所以對(duì)于重要的聯(lián)接不宜小于M10M14T2TT1第27頁/共86頁第二十八頁，共86頁。預(yù)緊力QP的控制：測(cè)力矩板

19、手測(cè)出預(yù)緊力矩，如左圖定力矩板手達(dá)到(d do)固定的擰緊力矩T時(shí)，彈簧受壓將自動(dòng)打滑，如右圖測(cè)量預(yù)緊前后螺栓伸長量精度較高 12圖4-12 測(cè)力矩扳手123412圖4-12 測(cè)力矩扳手1234第28頁/共86頁第二十九頁，共86頁。1、防松目的實(shí)際工作中，外載荷有振動(dòng)、變化、材料(cilio)高溫蠕變等會(huì)造成摩擦力減少，螺紋副中正壓力在某一瞬間消失、摩擦力為零，從而使螺紋聯(lián)接松動(dòng)，如經(jīng)反復(fù)作用，螺紋聯(lián)接就會(huì)松馳而失效。因此，必須進(jìn)行防松，否則會(huì)影響正常工作，造成事故 2、防松原理(yunl)消除（或限制）螺紋副之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或增大相對(duì)運(yùn)動(dòng)的難度。二、螺紋(luwn)防松 第29頁/共86頁

20、第三十頁，共86頁。3、防松辦法(bnf)及措施1）摩擦(mc)防松 雙螺母、彈簧(tnhung)墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等 上螺母螺栓下螺母上螺母螺栓下螺母第30頁/共86頁第三十一頁，共86頁。2）機(jī)械防松： 開槽螺母與開口銷，圓螺母與止動(dòng)墊圈，彈簧墊片，軸用帶翅墊片，止動(dòng)墊片，串聯(lián)(chunlin)鋼絲等開 槽 螺 母(lum)與開口銷圓螺母與止動(dòng)墊圈(din qun)串聯(lián)鋼絲第31頁/共86頁第三十二頁，共86頁。第32頁/共86頁第三十三頁，共86頁。3）永久防松：端鉚、沖點(diǎn)、點(diǎn)焊(din hn)4）化學(xué)防松粘合 第33頁/共86頁第三十四頁，共86頁。思考題思考題、在重要在重要(z

21、hngyo)的普通螺紋聯(lián)接中，為什么應(yīng)盡可能不采的普通螺紋聯(lián)接中，為什么應(yīng)盡可能不采用小于用小于Ml2的螺栓的螺栓?。常用螺紋有哪幾種類型。常用螺紋有哪幾種類型?各用于什么場(chǎng)合各用于什么場(chǎng)合(chngh)?對(duì)聯(lián)接螺紋和傳動(dòng)螺紋的要求有何不同對(duì)聯(lián)接螺紋和傳動(dòng)螺紋的要求有何不同?3。聯(lián)接螺紋都具有良好的自鎖性，為什么有時(shí)還需要防聯(lián)接螺紋都具有良好的自鎖性，為什么有時(shí)還需要防松裝置松裝置?試各舉出兩個(gè)機(jī)械防松和摩擦防松的例子。試各舉出兩個(gè)機(jī)械防松和摩擦防松的例子。第34頁/共86頁第三十五頁，共86頁。試指出試指出(zhch)下列圖中的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)，并畫出正確的結(jié)構(gòu)圖。下列圖中的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)，并畫出正確的結(jié)

22、構(gòu)圖。 a)螺釘聯(lián)接(lin ji) b)雙頭螺柱聯(lián)接(lin ji) c)鉸制孔用螺栓聯(lián)接(lin ji)第35頁/共86頁第三十六頁，共86頁。55 單個(gè)螺栓聯(lián)接(lin ji)的強(qiáng)度計(jì)算 第二第二(dr)講：講：【教學(xué)目標(biāo)】【教學(xué)目標(biāo)】1掌握受剪螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算方法；掌握受剪螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算方法；2掌握受拉螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算方法。掌握受拉螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算方法?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】【教學(xué)難點(diǎn)】既受預(yù)緊力又受工作載荷的受拉緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算。既受預(yù)緊力又受工作載荷的受拉緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算。第36頁/共86頁第三十七頁，共86頁。55 單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度(qingd)計(jì)算 針對(duì)(zhndu)不同零件的不

23、同失效形式，分別擬定其設(shè)計(jì)計(jì)算方法，則失效形式是設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)。1、失效(sh xio)形式和原因 受拉螺栓螺栓桿和螺紋可能發(fā)生塑性變形或斷裂受剪螺栓螺栓桿和孔壁間可能發(fā)生壓潰或被剪斷b）失效原因：應(yīng)力集中 a）失效形式 工程中螺栓聯(lián)接多數(shù)為疲勞失效 65%20%15%第37頁/共86頁第三十八頁，共86頁。受拉螺栓：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為保證螺栓的疲勞(plo)拉伸強(qiáng)度和靜強(qiáng)度受剪螺栓：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為保證螺栓的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度 2、設(shè)計(jì)(shj)計(jì)算準(zhǔn)則與思路第38頁/共86頁第三十九頁，共86頁。一、松螺栓(lushun)聯(lián)接F如吊鉤螺栓，工作前不擰緊，無QP，只有工作載荷(zi h)F起拉伸作用

24、強(qiáng)度(qingd)條件為：421dF41Fd 驗(yàn)算用 設(shè)計(jì)用 d1螺桿危險(xiǎn)截面直徑（mm）許用拉應(yīng)力 N/mm2 (MPa) nS/ Ss材料屈服極限Mpa表4-8 N 安全系數(shù)，表4-9第39頁/共86頁第四十頁，共86頁。緊螺栓緊螺栓(lushun)聯(lián)聯(lián)接接二二 緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度(qingd)(qingd)計(jì)算計(jì)算 （有（有0 0 ） M10M64的螺栓：05預(yù)緊狀態(tài)(zhungti)的應(yīng)力：ca=有預(yù)緊力，還有工作拉力有預(yù)緊力，還有工作拉力只有預(yù)緊力，無工作拉力只有預(yù)緊力，無工作拉力緊螺栓緊螺栓擰緊擰緊擰緊力矩?cái)Q緊力矩剪應(yīng)力剪應(yīng)力擰緊擰緊預(yù)緊拉力預(yù)緊拉力拉應(yīng)力拉應(yīng)力3 . 1

25、322第40頁/共86頁第四十一頁，共86頁。1、橫向載荷的緊螺栓(lushun)聯(lián)接計(jì)算主要防止被聯(lián)接件錯(cuò)動(dòng) 特點(diǎn)(tdin)：桿孔間有間隙，靠擰緊的正壓力(F0)產(chǎn)生摩擦力來傳遞外載荷，保證聯(lián)接可靠(不產(chǎn)生相對(duì)滑移)的條件為：普通(ptng)螺栓聯(lián)接FKFfiS0f 接縫面間的摩擦系數(shù) i接縫界面數(shù)目 KS防滑系數(shù)（可靠性系數(shù)） KS=1.11.3 F0F0FFifFKFS0第41頁/共86頁第四十二頁，共86頁。F0F0FF 21043 . 1dFca式中：F0 預(yù)緊力（N） 1.3系數(shù)將外載荷提高30%，以考慮螺紋力矩對(duì)螺栓(lushun)聯(lián)接強(qiáng)度的影響，這樣把拉扭的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)簡(jiǎn)化為

26、純拉伸來處理，大大簡(jiǎn)化了計(jì)算手續(xù)，故又稱簡(jiǎn)化計(jì)算法 1、橫向(hn xin)載荷的緊螺栓聯(lián)接計(jì)算第42頁/共86頁第四十三頁，共86頁。 當(dāng)聯(lián)接承受較大的橫向載荷F時(shí)，由于要求(yoqi)F0Ff（f=0.2），即F05F ，因而需要大幅度地增加螺栓直徑。為減小螺栓直徑的增加，可采用減載措施。第43頁/共86頁第四十四頁，共86頁。工作特點(diǎn)(tdin)：工作前擰緊，有F0；工作后加上工作載荷F 工作前、工作中載荷變化工作原理：靠螺桿抗拉強(qiáng)度(kn l qin d)傳遞外載F解決問題： a) 保證安全可靠的工作(gngzu)，F(xiàn)0=？ b) 工作(gngzu)時(shí)螺栓總載荷， F2=？ FDDp2

27、 2 受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度 第44頁/共86頁第四十五頁，共86頁。2、軸向載荷(zi h)緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算分析(fnx)： 圖1，螺母未擰緊螺栓(lushun)螺母松馳狀態(tài) QpQpQpQpQpQpQpQpFbmbm2 2 受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度 第45頁/共86頁第四十六頁，共86頁。 圖，擰緊預(yù)緊狀態(tài)(zhungti) 凸緣壓m F0 栓桿拉b F0 第46頁/共86頁第四十七頁，共86頁。FFFFbbbb120從 圖3，加載F后工作(gngzu)狀態(tài)栓桿繼續(xù)(jx)拉凸緣(t yun) 放松 10FFmmmm從殘余預(yù)緊力

28、總載第47頁/共86頁第四十八頁，共86頁。 作圖，為了更明確以簡(jiǎn)化(jinhu)計(jì)算（受力變形圖）設(shè)：材料變形在彈性極限內(nèi)，力與變形成正比 單個(gè)緊螺栓聯(lián)接(lin ji)受力變形圖從圖線可看出，螺栓(lushun)受工作載荷F時(shí)，螺栓(lushun)總載荷： 第48頁/共86頁第四十九頁，共86頁。(c)(b)(a)QpbObb變形Qp力mb變形mObb mmmF1變形力力F2FF0mFb由圖可知，螺栓(lushun)剛度： FFCFtgCbbbbb0被聯(lián)接件剛度(n d)： FFFCFtgCmmmmm0mbbmbmbCCCFFCCFFFtantanFKFCCCFcmbbmbbcCCCK稱螺

29、栓相對(duì)于聯(lián)接(lin ji)的剛度，稱螺栓的相對(duì)剛度 F 部分工作載荷 第49頁/共86頁第五十頁，共86頁。對(duì)殘余(cny)預(yù)緊力的要求，為保證受載后接合面聯(lián)接的緊密性應(yīng)使01FF1的取法: F1 =（1.51.8）F有密封(mfng)要求 一般聯(lián)接 F1 =（0.20.6）F 載荷穩(wěn)定 F1 =（0.61.0）F 載荷不穩(wěn)定 F1F 地腳螺栓聯(lián)接 第50頁/共86頁第五十一頁，共86頁。討論(toln)： ） 最不利(bl)的情況 ) 1(02CmbKFFFCC)0(20CmbKFFCC） 最理想(lxing)的情況 ）不允許的情況有縫隙存在，漏氣 FF01F 0即）降低螺栓受力的措施：

30、a) 必須采用剛度小螺栓（空心、加長、細(xì)頸）b) 加硬墊片或直接擰在凸緣上均可提高強(qiáng)度 ）為聯(lián)接緊密、不漏氣，要求F10 F2=F+F1 =F0+F F= FmbbCCC第51頁/共86頁第五十二頁，共86頁。靜強(qiáng)度(qingd)公式： 212123 . 1443 . 1FddF6）計(jì)算時(shí)可根據(jù)已知條件選擇(xunz)其一進(jìn)行計(jì)算a）軸向靜力緊螺栓(lushun)聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 靜力F不變，F(xiàn)2為靜力，但考慮補(bǔ)充擰緊防斷 第52頁/共86頁第五十三頁，共86頁。3.軸向變載荷(zi h)緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 第53頁/共86頁第五十四頁，共86頁。三承受工作剪力的緊螺栓(lushun)聯(lián)接 鉸制孔

31、用螺栓桿與孔壁之間無間隙，接觸表面受擠壓鉸制孔用螺栓桿與孔壁之間無間隙，接觸表面受擠壓(j (j y)y)。在聯(lián)接結(jié)合面處，螺栓桿則受剪切。在聯(lián)接結(jié)合面處，螺栓桿則受剪切。螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度條件為：螺栓桿的剪切強(qiáng)度條件為：式中：F螺栓所受的工作剪力，單位為N；d0螺栓剪切面的直徑（可取螺栓孔直徑），單位為mm；Lmin螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度，單位為mm；設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使Lmin1.25d0Pmin0PLdF 204dFFFd0Lmin 第54頁/共86頁第五十五頁，共86頁。小結(jié)：小結(jié)： 按照螺栓聯(lián)接承載機(jī)理按照螺栓聯(lián)接承載機(jī)理(j l)(j l)、失效形式、受力特點(diǎn)，確定其強(qiáng)度計(jì)算的方法

32、。、失效形式、受力特點(diǎn)，確定其強(qiáng)度計(jì)算的方法。 ）僅受預(yù)緊力的緊螺栓）僅受預(yù)緊力的緊螺栓(lushun)聯(lián)接，是螺栓聯(lián)接，是螺栓(lushun)強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算的基礎(chǔ)，式的基礎(chǔ)，式5-14是基本式，要熟記，要注意式中的是基本式，要熟記，要注意式中的1.3系數(shù)的含義。以后的系數(shù)的含義。以后的各種受力情況下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，實(shí)際上就是求出螺栓各種受力情況下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，實(shí)際上就是求出螺栓(lushun)所受最大拉所受最大拉力的過程，將最大拉力代替式中的力的過程，將最大拉力代替式中的F0即可進(jìn)行要求的計(jì)算。即可進(jìn)行要求的計(jì)算。）承受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓聯(lián)接）承受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓聯(lián)接(linji)

33、，重點(diǎn)是受力變形，重點(diǎn)是受力變形圖。承受工作載荷的緊螺栓聯(lián)接圖。承受工作載荷的緊螺栓聯(lián)接(linji)中，螺栓實(shí)際承受的最大拉力中，螺栓實(shí)際承受的最大拉力F2不等于預(yù)緊力不等于預(yù)緊力F0與工作載荷與工作載荷F的和，即：的和，即：F2F0+F，而是殘余預(yù)緊力，而是殘余預(yù)緊力F1與工作載荷與工作載荷F的和，即：的和，即：F2=F1+F。）承受工作剪力的緊螺栓聯(lián)接）承受工作剪力的緊螺栓聯(lián)接(linji)，按擠壓和剪切強(qiáng)度計(jì)算。，按擠壓和剪切強(qiáng)度計(jì)算。第55頁/共86頁第五十六頁，共86頁。思考題：思考題：.普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接(linji)和鉸制孔用螺栓聯(lián)接和鉸制孔用螺栓聯(lián)接(linji)的主要

34、失效形式是什么的主要失效形式是什么?計(jì)算準(zhǔn)則是什么計(jì)算準(zhǔn)則是什么?2.計(jì)算普通螺栓聯(lián)接計(jì)算普通螺栓聯(lián)接(linji)時(shí)，為什么只考慮螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度，而不考慮螺栓頭、螺母和螺紋牙的強(qiáng)度時(shí)，為什么只考慮螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度，而不考慮螺栓頭、螺母和螺紋牙的強(qiáng)度?3.普通緊螺栓聯(lián)接普通緊螺栓聯(lián)接(linji)所受到的軸向工作載荷或橫向工作載荷為脈動(dòng)循環(huán)時(shí)，螺栓上的總載荷是什么循環(huán)所受到的軸向工作載荷或橫向工作載荷為脈動(dòng)循環(huán)時(shí)，螺栓上的總載荷是什么循環(huán)?螺栓一般成組使用，關(guān)鍵螺栓一般成組使用，關(guān)鍵(gunjin)是求出受力最大螺栓及其載荷是求出受力最大螺栓及其載荷.第56頁/共86頁第五十七頁

35、，共86頁。56 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)(shj)與受力分析 第三講第三講:【教學(xué)目標(biāo)】【教學(xué)目標(biāo)】1掌握螺栓組受力分析的方法；掌握螺栓組受力分析的方法；2掌握提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的幾項(xiàng)措施掌握提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的幾項(xiàng)措施(cush)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】【教學(xué)重點(diǎn)】1螺栓組受力分析。螺栓組受力分析?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】【教學(xué)難點(diǎn)】1受翻轉(zhuǎn)力矩螺栓組的受力分析。受翻轉(zhuǎn)力矩螺栓組的受力分析。第57頁/共86頁第五十八頁，共86頁。56 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)(shj)與受力分析 工程中螺栓(lushun)皆成組使用。因此必須研究栓組設(shè)計(jì)和受力分析。它是單個(gè)螺栓(lushun)計(jì)算基礎(chǔ)和前提條件。螺栓(lushun)組聯(lián)接設(shè)計(jì)的順

36、序選布局、定數(shù)目、力分析、設(shè)計(jì)尺寸 一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則(yunz) (yunz) 接合面形狀接合面形狀對(duì)稱對(duì)稱螺栓布置螺栓布置合理合理間距間距邊距邊距扳手空間扳手空間接合面與螺栓接合面與螺栓受力均勻受力均勻加工安裝加工安裝方便方便螺栓材料直徑螺栓材料直徑長度相同長度相同第58頁/共86頁第五十九頁，共86頁。避免偏心(pinxn)載荷作用 防偏載措施：a）凸合；b）凹坑(o kn)（魚眼坑）；c）斜墊片 第59頁/共86頁第六十頁，共86頁。二、螺栓(lushun)組受力分析 目的求受力最大載荷(zi h)的螺栓前提（假設(shè)）：被聯(lián)接件為剛性不變形，只有地基變形。各螺栓材料、尺寸、

37、擰緊力均相同受力后材料變形在彈性范圍內(nèi)接合面形心與螺栓組形心重合，受力后其接縫面仍保持(boch)平面第60頁/共86頁第六十一頁，共86頁。1、受軸向載荷(zi h)螺栓組聯(lián)接 單個(gè)螺栓(lushun)工作載荷為： F=P/Z P軸向外載 Z螺栓(lushun)個(gè)數(shù) pDP第61頁/共86頁第六十二頁，共86頁。平衡條件：f F0 ziKs F Ks防滑系數(shù)(xsh) Ks=1.11.3 F0 Ks F zi f i接合面的數(shù)目 f接合面的摩擦系數(shù)(xsh) 螺栓本身螺栓本身(bnshn)受剪切和擠壓受剪切和擠壓各螺栓受力為：各螺栓受力為：F=Fzz螺栓數(shù)目螺栓數(shù)目1）鉸制孔用螺栓(lush

38、un)聯(lián)接2 2 受橫向載荷受橫向載荷F F的螺栓組聯(lián)接的螺栓組聯(lián)接 螺栓本身受預(yù)緊拉力螺栓本身受預(yù)緊拉力F0擰緊擰緊產(chǎn)生夾緊力產(chǎn)生夾緊力接合面間的摩擦力接合面間的摩擦力承受載荷承受載荷橫向載荷(垂直螺栓軸心線）2）普通螺栓聯(lián)接）普通螺栓聯(lián)接第62頁/共86頁第六十三頁，共86頁。討論討論(toln):若若f=0.2,z=1,i=1,Ks=1.2,則則F0=KsFzif=6F 1）受橫向載荷普通螺栓受力比鉸制孔用螺栓 的大， 此時(shí)(c sh)宜采用后者 2）若要采用普通螺栓，靠利用減載鍵銷或減載套筒第63頁/共86頁第六十四頁，共86頁。3、受橫向扭矩螺栓(lushun)組聯(lián)接 a)普通螺栓(

39、lushun)聯(lián)接 由靜平衡條件(tiojin)0TZiiSZSrfTKrrrfKTF1210)(則各個(gè)螺栓所需的預(yù)緊力為聯(lián)接件不產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)的條件為：fF0r1+fF0r2+fF0rzKsT分析：各螺栓預(yù)緊拉力均為分析：各螺栓預(yù)緊拉力均為F0各螺栓聯(lián)接處產(chǎn)生各螺栓聯(lián)接處產(chǎn)生相同的相同的摩擦力，并假設(shè)此摩擦力集中作用螺栓中心摩擦力，并假設(shè)此摩擦力集中作用螺栓中心處處,且方向垂直其到中心的向徑。且方向垂直其到中心的向徑。第64頁/共86頁第六十五頁，共86頁。b)鉸制孔螺栓(lushun)聯(lián)接組 由變形協(xié)調(diào)條件可知，各個(gè)螺栓的變形量和受力大小與其中心(zhngxn)到接合面形心的距離成正比TrF

40、rFrFrFZiiiZZ12211由假設(shè)板為剛體不變形，工作后仍保持(boch)平面，則剪應(yīng)變與半徑成正比。在材料彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比 iiirrFFrFrFmaxmaxmaxmax1由靜平衡條件0TTrFrFrFZZ2211ZiirrTF12maxmax 第65頁/共86頁第六十六頁，共86頁。4 4受傾覆受傾覆(qngf)(qngf)力矩的螺栓組聯(lián)接力矩的螺栓組聯(lián)接單個(gè)螺栓單個(gè)螺栓(lushun)拉力產(chǎn)拉力產(chǎn)生的力矩為：生的力矩為：F1F0F0p ( F0引起引起)F2mp2( F1m引起引起)p1( F1引起引起)LiLmaxOOxxOMMMi=Fi Li iirFrFmaxma

41、xiirKF螺栓承受的載荷螺栓承受的載荷(zi h)(zi h)與距離成正比：與距離成正比： 第66頁/共86頁第六十七頁，共86頁。F1m強(qiáng)調(diào)是基座上的壓力FmF2mF1FF2C2單個(gè)螺栓單個(gè)螺栓(lushun)的受力分析：的受力分析：Om力力變形變形ObziLFM1ii作用在底板兩側(cè)的合力矩作用在底板兩側(cè)的合力矩(l j)與傾覆力矩與傾覆力矩(l j)M平衡，即：平衡，即：未加傾覆力矩未加傾覆力矩(lj)時(shí)，工作點(diǎn)時(shí)，工作點(diǎn)在在A。Mi=0施加傾覆力矩施加傾覆力矩M時(shí)時(shí):左邊的螺栓，工作點(diǎn)移至：左邊的螺栓，工作點(diǎn)移至：B1和和C1右邊的螺栓，工作點(diǎn)移至：右邊的螺栓，工作點(diǎn)移至：B2和和C2

42、左邊螺栓總拉力增加，右邊螺栓總拉力減小。F2F2mC1B2B1iiLFLFmaxmax由：iiLLFFmaxmax求得最大工作載荷ZiLMLF12imaxmaxAF0第67頁/共86頁第六十八頁，共86頁。0maxPPWMAzF00minPWMAzF螺栓螺栓(lushun)的總拉力：的總拉力：maxmbb02FCCCFF 為防止結(jié)合為防止結(jié)合(jih)面受壓最大處被壓碎或受壓最小處出現(xiàn)面受壓最大處被壓碎或受壓最小處出現(xiàn)間隙，要求：間隙，要求： 聯(lián)接接合面材料的許用擠壓應(yīng)力材料 鋼 鑄鐵 混凝土 磚(水泥漿縫) 木材p(Mpa) 0.8 s (0.40.5)B 2.03.0 1.52.0 2.0

43、4.0直接引用前面(qin mian)的結(jié)論第68頁/共86頁第六十九頁，共86頁。實(shí)際使用中螺栓組聯(lián)接所受的載荷是以上四種(s zhn)簡(jiǎn)單受力狀態(tài)的不同組合。計(jì)算時(shí)只要分別計(jì)算出螺栓組在這些簡(jiǎn)單受力狀態(tài)下每個(gè)螺栓的工作載荷，然后按向量疊加起來，便得到每個(gè)螺栓的總工作載荷，再對(duì)受力最大的螺栓進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算即可總設(shè)計(jì)(shj)思路：螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(shj)（布局、數(shù)目）螺栓組受力分析（載荷類型、狀態(tài)、形式）求單個(gè)螺栓的最大工作載荷（判斷哪個(gè)最大）按最大載荷的單個(gè)螺栓設(shè)計(jì)(shj)（求d1標(biāo)準(zhǔn)）全組采用同樣尺寸螺栓（互換的目的） 第69頁/共86頁第七十頁，共86頁。思考：思考：1.對(duì)于受轉(zhuǎn)矩作用

44、的螺栓組，螺栓應(yīng)布置在盡量靠近對(duì)稱對(duì)于受轉(zhuǎn)矩作用的螺栓組，螺栓應(yīng)布置在盡量靠近對(duì)稱中心，還是盡量遠(yuǎn)離對(duì)稱中心中心，還是盡量遠(yuǎn)離對(duì)稱中心?為什么為什么?2、 受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接中，如單個(gè)螺栓受工作受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接中，如單個(gè)螺栓受工作(gngzu)拉力拉力F時(shí)，其總拉力是時(shí)，其總拉力是 否等于預(yù)緊力否等于預(yù)緊力F與與工作工作(gngzu)拉力拉力F之和之和?第70頁/共86頁第七十一頁，共86頁。5-7、螺栓(lushun)材料與許用應(yīng)力計(jì)算 1、材料(cilio) 螺母、螺栓(lushun)強(qiáng)度級(jí)別： 1）根據(jù)機(jī)械性能，把栓母分級(jí)并以數(shù)字表示，此乃強(qiáng)度級(jí)別 2）所依據(jù)機(jī)械性能為抗拉強(qiáng)度極限

45、Bmin和屈服極限Smin 螺栓級(jí)別: 帶點(diǎn)數(shù)字表示 ， 點(diǎn)前數(shù)字為100/minB點(diǎn)后數(shù)字為minmin/10Bs螺母級(jí)別: 100/minB注意：選擇對(duì)螺母的強(qiáng)度級(jí)別應(yīng)低于螺栓材料的強(qiáng)度級(jí)別，螺母的硬度稍低于螺栓的硬度（均低于2040HB） 第71頁/共86頁第七十二頁，共86頁。 在一般用途的設(shè)計(jì)(shj)中，通常選用4.8級(jí)左右的螺栓，在重要的或有特殊要求設(shè)計(jì)(shj)中的螺紋聯(lián)接件，要選用高的性能等級(jí)，如在壓力容器中常采用8.8級(jí)的螺栓。 常用的螺紋聯(lián)接件材料為Q215、Q235、35、45等碳素鋼。當(dāng)強(qiáng)度(qingd)要求高時(shí)，還可采用合金鋼，如15Cr、40Cr等。第72頁/共8

46、6頁第七十三頁，共86頁。2、許用應(yīng)力(yngl) 許用拉應(yīng)力(yngl)： 已知：不控制QP的緊螺栓聯(lián)接，易過載。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取較大的完全系數(shù)?？刂祁A(yù)緊力時(shí)可取較小的安全系數(shù)s。顯然n，與d 有關(guān)。設(shè)計(jì)時(shí)，先假設(shè)d，進(jìn)行試算，選取一安全系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與估計(jì)直徑相比較，如在原先估計(jì)直徑所屬范圍內(nèi)即可，否則需重新(chngxn)進(jìn)行估算。試算法Ss第73頁/共86頁第七十四頁，共86頁。一一 降低影響螺栓降低影響螺栓(lushun)(lushun)疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力幅疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力幅58 58 提高螺栓聯(lián)接提高螺栓聯(lián)接(lin ji)(lin ji)強(qiáng)度的措強(qiáng)度的措施施1降低螺栓的剛度：降低螺栓

47、的剛度： 增加螺栓長度增加螺栓長度 2 采用腰狀桿螺栓或空心螺栓采用腰狀桿螺栓或空心螺栓3增大被聯(lián)接件的剛度：不用墊片增大被聯(lián)接件的剛度：不用墊片(din pin)或采或采用用4 剛度較大的墊片剛度較大的墊片(din pin)第74頁/共86頁第七十五頁，共86頁。二二 改善螺紋牙上載荷改善螺紋牙上載荷(zi h)(zi h)分布不均分布不均勻的現(xiàn)象勻的現(xiàn)象原因：螺母原因：螺母(lum)與螺栓的變形性質(zhì)不與螺栓的變形性質(zhì)不同同 螺母螺母(lum)與螺栓的剛度不同與螺栓的剛度不同改善措施改善措施(cush)：采用均載螺母（懸置螺母、內(nèi)斜螺母等）使螺采用均載螺母（懸置螺母、內(nèi)斜螺母等）使螺母受拉或

48、改變螺母牙受載位置母受拉或改變螺母牙受載位置采用鋼絲螺套，利用其彈性來均載采用鋼絲螺套，利用其彈性來均載三三 減少應(yīng)力集中的影響減少應(yīng)力集中的影響措施：采用大圓角、卸載槽，加工措施：采用大圓角、卸載槽，加工支承、加球面墊圈支承、加球面墊圈四四 采用合理的制造工藝方法采用合理的制造工藝方法第75頁/共86頁第七十六頁，共86頁。一、螺旋一、螺旋(luxun)傳動(dòng)的類型和應(yīng)用傳動(dòng)的類型和應(yīng)用調(diào)整調(diào)整(tiozhng)螺旋螺旋靜壓螺旋靜壓螺旋(luxun)類類型型運(yùn)動(dòng)形式有：運(yùn)動(dòng)形式有：5 59 9 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng) 螺旋傳動(dòng)是利用螺桿和螺母組成的螺旋

49、副來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的。作用：作用：回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞動(dòng)力。直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞動(dòng)力。螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng) 按用按用途分途分傳力螺旋傳力螺旋傳導(dǎo)螺旋傳導(dǎo)螺旋滑動(dòng)螺旋滑動(dòng)螺旋滾動(dòng)螺旋滾動(dòng)螺旋按摩擦按摩擦性質(zhì)分性質(zhì)分傳遞動(dòng)力傳遞動(dòng)力 傳遞運(yùn)動(dòng)傳遞運(yùn)動(dòng), ,要求精度高要求精度高調(diào)整相對(duì)位置調(diào)整相對(duì)位置第76頁/共86頁第七十七頁，共86頁。整體整體(zhngt)(zhngt)螺母螺母組合組合(zh)(zh)螺母螺母剖分螺母剖分螺母(lum)(lum)螺母結(jié)構(gòu)螺母結(jié)構(gòu)潘存云教授研制組合螺母組合螺母調(diào)整楔快調(diào)整楔快固定螺釘固定螺釘調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘剖分螺母剖分螺母第77頁/共86頁

50、第七十八頁，共86頁。三、滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)三、滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)(shj)計(jì)算計(jì)算承受承受(chngshu)載荷載荷: 轉(zhuǎn)矩、軸向力轉(zhuǎn)矩、軸向力 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：按抗磨損確定直徑，選擇螺距設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：按抗磨損確定直徑，選擇螺距(luj)；校核螺桿、螺母強(qiáng)度等。校核螺桿、螺母強(qiáng)度等。主要失效形式主要失效形式: 螺牙的磨損螺牙的磨損螺旋副材料要求：螺旋副材料要求：足夠的強(qiáng)度、耐磨性、摩擦系數(shù)小足夠的強(qiáng)度、耐磨性、摩擦系數(shù)小2滑動(dòng)螺旋的材料滑動(dòng)螺旋的材料螺桿材料螺桿材料: : Q257、45、50鋼，或鋼，或T12、40Cr、65Mn螺母材料螺母材料: : ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn5、Z

51、CuAl10Fe3.第78頁/共86頁第七十九頁，共86頁。對(duì)螺旋傳動(dòng)的要求對(duì)螺旋傳動(dòng)的要求: : 強(qiáng)度足夠強(qiáng)度足夠(zgu), (zgu), 耐磨耐磨, , 摩擦系數(shù)小摩擦系數(shù)小. .失效失效(sh xio)(sh xio)形式形式: : 磨損磨損 通常先由耐磨性條件，計(jì)算螺桿直徑和螺母高度，再參照標(biāo)準(zhǔn)確定螺旋各主要參數(shù)，而后對(duì)可能發(fā)生的其他失效通常先由耐磨性條件，計(jì)算螺桿直徑和螺母高度，再參照標(biāo)準(zhǔn)確定螺旋各主要參數(shù)，而后對(duì)可能發(fā)生的其他失效(sh xio)(sh xio)一一校核。一一校核。一一) )耐磨性計(jì)算耐磨性計(jì)算(j sun)(j sun)校核公式：校核公式：p = p MPa M

52、Pa d2 hzFaFa為軸向力；為軸向力； z z為參加接觸的螺紋圈數(shù)；為參加接觸的螺紋圈數(shù)； d2為螺紋中徑；為螺紋中徑；h h為螺紋的工作高度；為螺紋的工作高度； p p 為許用壓強(qiáng)。為許用壓強(qiáng)。第79頁/共86頁第八十頁，共86頁。潘存云教授(jioshu)研制螺桿許用壓強(qiáng)許用壓強(qiáng)螺母設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法(fngf)和步驟：和步驟：1 1耐磨性計(jì)算耐磨性計(jì)算(j sun)(j sun) 滑動(dòng)螺旋的耐磨性計(jì)算，主要是限制螺紋工作面上的壓力，其強(qiáng)度條件：令令=H/d2 ，又又h=0.5P-矩形梯形螺紋的工作高度矩形梯形螺紋的工作高度h=0.75P-鋸齒形螺紋的工作高度。鋸齒形螺紋的工作高度。代入上式得螺紋中徑的計(jì)算公式：代入上式得螺紋中徑的計(jì)算公式：校核公式：校核公式：p = d2 hu